(57)【要約】【課題】建築物内のガス設備の燃料源となる天然ガスハイドレート（ＮＧＨ）の分解によって得られる水を活用する。【解決手段】建築物１０は、複数の住居を含む建築構造体１１ａと、建築構造体１１ａにガスエネルギーを供給するためのガス供給システム１１ｂとで構成されている。ガス供給システム１１ｂは、ＮＧＨが収容されたＮＧＨタンク１２と、ＮＧＨタンク１２より供給されるＮＧＨを分解して燃料ガスと水を生成するＮＧＨ分解装置１３と、燃料ガスを建築構造体１１ａ内の各戸へ配給するための燃料配管１４と、燃料ガスによって駆動される発電設備１５と、ＮＧＨ分解装置１３により分解された水を一時的に蓄える貯水タンク１６と、貯水タンク１６から水を取り出すポンプ１７と、ポンプ１７で汲み出された水を放水する放水器１８とを備えている。貯水タンク１６内の水はポンプ１７で汲み出され、放水器１８から散水される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮＧＨが貯蔵されたＮＧＨタンクと、
前記ＮＧＨタンクより供給されるＮＧＨを分解して燃料ガスと水を生成するＮＧＨ分解装置と、
前記燃料ガスを利用したガス設備と、
前記水を当該建築物の屋上又は外壁面へ放水するための放水機構とを備えることを特徴とする建築物。
【請求項２】
前記放水機構は、前記ＮＧＨ分解装置によるＮＧＨ分解圧力を利用して前記水を放水することを特徴とする請求項１に記載の建築物。
【請求項３】
前記放水機構は、貯水タンクと、前記貯水タンク内の水を汲み出すポンプと、前記ポンプによって汲み出された水を放水する放水器とを備えることを特徴とする請求項１に記載の建築物。
【請求項４】
前記放水器は、当該建築物の屋上の端に取り付けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の建築物。
【請求項５】
前記建築物の屋上又は外壁面が光触媒でコーティングされていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の建築物。
【請求項６】
前記燃料ガスを利用した発電設備をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の建築物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス設備を備えた建築物に関し、特に、天然ガスハイドレート（NGH：Natural Gas Hydrate）を燃料として使用するガス設備を備える建築物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境への配慮から燃料として天然ガスハイドレート（ＮＧＨ）が注目されている（非特許文献１参照）。ＮＧＨは、メタン、エタン、プロパンなどを主成分とする天然ガスの分子（ゲスト）が水分子のクラスタ中に取り込まれた包接水和物であり、マイナス２０℃の大気圧環境下で約１７０倍のガスを包蔵することができる。ガスエネルギーとしては液化天然ガス（ＬＮＧ）がよく知られているが、ＬＮＧはマイナス１６２℃の極低温下で製造・貯蔵されるため、ＮＧＨは製造、輸送、貯蔵、ガス化というシステム全体面でＬＮＧよりも有利な点が多い。また、ＮＧＨはガソリンなどに比べて二酸化炭素や大気汚染物質の排出量が少ないことから、クリーンエネルギーとしても注目されている。
【非特許文献１】三井造船株式会社、"天然ガスハイドレート（ＮＧＨ)−三井造船"、[online]、[平成１８年１月１６日検索]、インターネット<URL：http://www.mes.co.jp/mes_technology/NGH.html>
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＮＧＨを燃料とするガス設備にはＮＧＨ分解装置が必要となり、ＮＧＨの分解によって得られるメタンガス等を燃料として使用するが、ＮＧＨを分解したときには多量の水が副次的に生成される。水の生成率はＮＧＨに対する体積比で約８０％であることから、かなり多量の水が生成されることになる。しかしながら、こうして生成された水は生活用水としてなじみにくいものであり、従来の建築物においてはこの水の使い道がないため、そのまま排水するしかなかった。
【０００４】
一方、集合住宅（マンション）、病院、ホテル、商業ビル、工場、倉庫等の大型建築物は夏場になると建築物の内外ともに非常に高温となる。建築物の内部についてはエアコンにより適温に保つことができるが、エアコンを稼働させた場合には光熱費が高くなるという問題がある。また、建築物の内部は適温に保てるものの、外部は非常に高温のままであるため、建築物の内部の冷却効果が十分ではなく、建築物の外壁面に触れるとやけどをするおそれもある。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、ガス設備の燃料源となるＮＧＨの分解によって得られる水を活用することが可能な建築物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記目的は、ＮＧＨが貯蔵されたＮＧＨタンクと、前記ＮＧＨタンクより供給されるＮＧＨを分解して燃料ガスと水を生成するＮＧＨ分解装置と、前記燃料ガスを利用したガス設備と、前記水を当該建築物の屋上又は外壁面へ放水するための放水機構とを備えることを特徴とする建築物によって達成される。
【０００７】
本発明において、前記放水機構は、前記ＮＧＨ分解装置によるＮＧＨ分解圧力を利用して前記水を放水することが好ましい。これによれば、ポンプ等を用いることなく放水することができる。また、前記放水機構は、貯水タンクと、前記貯水タンク内の水を汲み出すポンプと、前記ポンプによって汲み出された水を放水する放水器とを備えることが好ましく、当該建築物の屋上の端に取り付けられていることが特に好ましい。これによれば、ＮＧＨ分解装置により生成された水を一時的に貯蔵することができ、貯蔵された水を適宜放水することができる。
【０００８】
本発明においては、前記建築物の屋上又は外壁面が光触媒でコーティングされていることが好ましい。これによれば、光触媒の超親水性効果により水の蒸発を促進することができ、放熱効果を高めることができる。
【０００９】
本発明においては、前記燃料ガスを利用した発電設備をさらに備えることが好ましい。これによれば、商用とは別系統の電力を供給することができ、常用又は非常用電力として用いることができるほか、ＮＧＨを分解するための電熱ヒータや水をくみ上げるためのポンプの電源としても使用することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＮＧＨ分解装置がＮＧＨを分解することにより得られる燃料ガスをガスコンロ等のガス設備に利用すると共に、ＮＧＨ分解装置より得られる冷水を建築物の屋上や外壁面に放水するので、冷水の気化熱により建築物全体を冷却することができる。これにより、建築物が高温になるという問題が解決され、エアコンのみに頼ることなく建築物の内部を適温に保つことができ、光熱費の低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の好ましい実施形態に係る建築物１０の構成を示す模式図である。尚、本実施形態の建築物１０は高層の大型集合住宅を例にしており、各階には複数の住居（戸）が設けられている。
【００１３】
図１に示すように、建築物１０は、複数の住居を含む建築構造体１１ａと、建築構造体１１ａにガスエネルギーを供給するためのガス供給システム１１ｂとで構成されている。ガス供給システム１１ｂは、建築構造体１１ａ内に設けられていてもよく、建築構造体１１ａとは別の棟として設けられていてもよい。ガス供給システム１１ｂは、ＮＧＨが収容されたＮＧＨタンク１２と、ＮＧＨタンク１２より供給されるＮＧＨを分解して燃料ガスと水を生成するＮＧＨ分解装置１３と、燃料ガスを建築構造体１１ａ内の各戸へ配給するための燃料配管１４と、燃料ガスによって駆動される発電設備１５と、ＮＧＨ分解装置１３により分解された水を一時的に蓄える貯水タンク１６と、貯水タンク１６から水を取り出すポンプ１７と、ポンプ１７で汲み出された水を放水するための放水器１８とを備えている。その他にも、本実施形態の建築物１０は通常の建築物が有する種々の構成要素を備えているが、ここでは図示を省略する。ＮＧＨタンク１２内のＮＧＨは、例えば、ＮＧＨ輸送車による巡回補充によって適宜補充される。
【００１４】
図２は、ＮＧＨ分解装置１３の構成を示す模式図である。
【００１５】
図２に示すように、ＮＧＨ分解装置１３は、ＮＧＨタンク１２から供給されるＮＧＨを分解するためのＮＧＨ分解槽２１と、ＮＧＨ分解槽２１より得られる燃料ガスを用いてＮＧＨ分解槽２１を加熱するヒータ２２と、ヒータ２２を制御するためのコントローラ２３とを備えている。ＮＧＨ分解槽２１内で発生した燃料ガスは、ＮＧＨ分解槽２１のガス排出口２１ａから排出され、ＮＧＨ分解槽２１内で発生した水は、排水口２１ｂから排出される。このとき得られる水は冷水であり、水温は常温よりも低い。なお、ＮＧＨ分解槽２１で得られた水の温度を調整する水温調整器を設けてもよい。
【００１６】
そして図１に示すように、ガス排出口２１ａから排出された燃料ガスは燃料配管１４を通って各戸に供給され、給湯器、ガスコンロ、暖房機といった種々のガス設備１１ｅの燃料として使用される。また、燃料ガスは発電設備１５にも供給される。発電設備１５にはガスエンジン、ガスタービン等を用いることができる。発電設備１５で発電された電力は電気配線１９を介して各戸に供給される。また、排水口２１ｂから排出された水は貯水タンク１６に供給され、貯水タンク１６内に一時貯蔵される。貯水タンク１６内の水は必要に応じてポンプ１７で汲み出され、配水管２０を通って放水器１８から建築物の屋上（屋根を含む）や外壁面に散水される。放水器１８は、建築物全体に水が行き渡るように屋上１１ｃに設けられ、放水器１８の数、放水方向、放水方式等が定められている。放水器１８としては、例えば、散水ノズル、スプリンクラー等を挙げることができる。建築物の屋上１１ｃや外壁面１１ｄを効率よく濡らすためには、建築物１０の屋上１１ｃの端に放水器１８を設けることが好ましい。このようにすれば、できるだけ少ない数の放水器１８で屋上１１ｃと外壁面１１ｄの両方に散水することができる。建築物の屋上１１ｃ付近から放水された水は、屋上１１ｃで気化すると共に、外壁面１１ｄを伝って下方に流れている間に気化し、この気化熱により建築物全体を冷却することができる。
【００１７】
本実施形態においては、建築構造体１１ａの屋上１１ｃや外壁面１１ｄに光触媒をコーティングすることが好ましい。光触媒をコーティングした場合には、光触媒の超親水性効果により水の蒸発を促進することができ、放熱効果を高めることができる。さらに、防汚効果も期待できる。ここで、光触媒としては、紫外線又は可視光線により光触媒反応を起こすものであれば特に限定されないが、酸化チタンの他、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化鉛、酸化第二鉄、三酸化二ビスマス、三酸化タングステン、チタン酸ストロンチウム等を挙げることができる。中でも、光触媒活性に優れたアナターゼ型の酸化チタンが好ましい。また、光触媒コーティング材のバインダーとしては、耐久性に優れた無機バインダーが好ましく、中でもアルコキシシラン、コロイダルシリカが好ましい。
【００１８】
以上説明したように、本実施形態によれば、ＮＧＨ分解装置１３より得られる冷水が建築物の屋上や外壁面に放水されるので、冷水の気化熱により建築物全体を冷却することができる。これにより、建築物が高温になるという問題が解決され、エアコンのみに頼ることなく建築物の内部を適温に保つことができ、光熱費の低減を図ることができる。
【００１９】
本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加えることが可能であり、これらも本発明の範囲に包含されるものであることは言うまでもない。
【００２０】
例えば、上記実施形態においては、貯水タンク１６内の水をポンプ１７で汲み出すことで放水器１８に送り出しているが、貯水タンク１６やポンプ１７は必須でなく、ＮＧＨ分解装置１３から得られる高圧の水をそのまま利用すれば貯水タンク１６やポンプ１７の省略が可能である。
【００２１】
また、上記実施形態においては、ＮＧＨ分解槽２１より得られる燃料ガスを用いてＮＧＨ分解槽２１を加熱するヒータ２２を用いているが、電力で発熱する電熱ヒータを用いることも可能である。また，ガスエンジン等の発電装置の排熱を用いることも可能であり、発電装置による排熱と電熱ヒータ等の他の熱源とを組み合わせて使用することも可能である。
【００２２】
また、上記実施形態においては、冷水を放水する場合について説明したが、温水を放水することも可能である。尚、その場合には、貯水タンク１６から汲み出された冷水を加熱するヒータが必要となる。温水を放水した場合には、屋上や玄関前に積もった雪を溶かしたり、窓ガラスの凍結を溶かしたりすることも可能である。
【００２３】
本発明が適用される建築物は、特に限定されるものではなく、一般の小型住宅にも適用可能であるが、ＮＧＨ分解装置などの設備を導入するコストを考慮に入れると、集合住宅、総合病院、ホテル、商業ビル、工場、倉庫等の大型施設に適用されることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の好ましい実施形態に係る建築物１０の構成を示す模式図である。
【図２】ＮＧＨ分解装置１３の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０    建築物
１１ａ    建築構造体
１１ｂ    ガス供給システム
１１ｃ    建築物の屋上
１１ｄ    建築物の外壁面
１１ｅ    ガス設備
１２    ＮＧＨタンク
１３    ＮＧＨ分解装置
１４    燃料配管
１５    発電設備
１６    貯水タンク
１７    ポンプ
１８    放水器
１９    電気配線
２０    配水管
２１    ＮＧＨ分解槽
２１ａ    ガス排出口
２１ｂ    排水口
２２    電熱ヒータ
２３    コントローラ
【図１】
2007204969.tif 000003
【図２】
2007204969.tif 000004